한국화학연구원(원장 이규호)은 황영규·홍도영 그린화학공정연구본부 박사팀이 방독면 등에 사용가능한 나노소재의 표면을 특정 화합물로 처리해 유해가스가 호흡기로 침투하는 것을 효과적으로 막아주는 표면처리기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

독성가스제거용 흡착제로 나노세공체가 부각되고 있다. 이는 미세한 구멍을 갖는 물질로 세공크기가 0.5-50 nm (nm: 나노미터, 1nm는 10-9m임) 규모다. 세공 크기가 일정해서 촉매, 흡착제, 촉매 담체 등으로 사용된다. 하지만 이 물질은 수분에 취약해 외부에 습기가 많을 경우 가스를 안전하게 막아주지 못하는 단점이 있었다.

연구팀이 개발한 기술은 물을 흡수하지 않는 특성을  가진 화학물인 유-무기 실란화합물(POSS:aminopropylisooctyl polyhedral oligomeric silsesquioxane)이다. 이 화합물은 나노세공체가 가지고 있는 세공입구 크기보다 큰 분자로 나노세공체 내부로 들어가지 못해 나노세공체 표면에서 선택적으로 결합시킬 수 있다. 즉 내부의 미세한 구멍으로 들어오는 유해가스를 표면에서 잡아둬 흡착기능은 살리면서 내부로 침투하는 수분만 효과적으로 차단한다.

이번 연구는 방위산업청 국방과학연구소 선행핵심연구사업의 지원으로 수행됐다. 연구 성과는 영국왕립화학회에서 발행되는 세계적인 과학저널인 케미컬 커뮤니케이션(Chemical Communications)誌 2015년 5월호에 속표지논문으로 게재됐다.

연구팀은 이번 기술에 대해 "독성 가스로부터 취약한 산업인력의 안전을 보호하고, 화학무기의 잠재적 위험으로부터 국민의 안전을 지킬 수 있다"면서 "또 다양한 종류의 화학소재에 쉽게 적용할 수 있기 때문에 향후 암모니아 등의 독성 유해 가스를 흡착할 수 있는 소재의 표면처리에 광범위하게 응용될 수 있을 것"이라고 기대했다.